Yıldırım akımı dalgalanması ve aşırı gerilim koruması


Atmosferik kaynaklı aşırı gerilim
Aşırı gerilim tanımları

Uluslararası Elektroteknik Sözlüğünden (IEV 604-03-09) ekipman tanımı için bir faz iletkeni ile toprak arasındaki veya en yüksek gerilimin karşılık gelen tepe noktasını aşan bir tepe değerine sahip faz iletkenleri arasındaki aşırı gerilim (bir sistemde)

Çeşitli aşırı gerilim türleri

Aşırı gerilim, ağın nominal gerilimine bindirilmiş bir gerilim darbesi veya dalgadır (bkz.Şekil J1)

Şekil J1 - Aşırı gerilim örnekleri

Bu tip aşırı gerilim şu şekilde karakterize edilir (bkz.Şekil J2):

  • yükselme süresi tf (μs cinsinden);
  • gradyan S (kV / μs cinsinden).

Aşırı gerilim, ekipmanı bozar ve elektromanyetik radyasyon üretir. Ayrıca aşırı gerilimin (T) süresi, elektrik devrelerinde ekipmanı tahrip edebilecek bir enerji zirvesine neden olur.
Şekil J2 - Aşırı gerilimin ana özellikleri

Şekil J2 - Aşırı gerilimin ana özellikleri

Dört tür aşırı gerilim, elektrik tesisatlarını ve yükleri bozabilir:

  • Anahtarlama dalgalanmaları: bir elektrik şebekesindeki sabit durumdaki bir değişikliğin neden olduğu yüksek frekanslı aşırı gerilimler veya patlama bozukluğu (bkz. Şekil J1) (şalt sisteminin çalışması sırasında).
  • Güç frekansı aşırı gerilimleri: ağda kalıcı bir durum değişikliğinin neden olduğu ağ ile aynı frekansta (50, 60 veya 400 Hz) aşırı gerilimler (bir arızanın ardından: yalıtım hatası, nötr iletkenin bozulması, vb.).
  • Elektrostatik deşarjın neden olduğu aşırı gerilimler: Birikmiş elektrik yüklerinin boşalmasının neden olduğu çok yüksek frekansta çok kısa aşırı gerilimler (birkaç nanosaniye) (örneğin, yalıtımlı tabanı olan bir halı üzerinde yürüyen bir kişi, birkaç kilovoltluk bir gerilimle elektriksel olarak yüklenir).
  • Atmosfer kaynaklı aşırı gerilimler.

Atmosferik kaynaklı aşırı gerilim özellikleri

Birkaç şekilde yıldırım darbeleri: Şimşek çakmaları son derece büyük miktarda darbeli elektrik enerjisi üretir (bkz.Şekil J4)

  • birkaç bin amper (ve birkaç bin volt)
  • yüksek frekanslı (yaklaşık 1 megahertz)
  • kısa süreli (bir mikrosaniyeden bir milisaniyeye)

Dünya genelinde 2000 ile 5000 arasında fırtına sürekli olarak oluşuyor. Bu fırtınalara, kişiler ve ekipman için ciddi bir tehlike oluşturan şimşek çarpmaları eşlik eder. Yıldırım çakmaları saniyede ortalama 30 ila 100 vuruşla, yani her yıl 3 milyar yıldırım çarpmasıyla yere çarpmaktadır.

Şekil J3'teki tablo, ilgili olasılıkları ile bazı yıldırım çarpması değerlerini göstermektedir. Görüldüğü gibi yıldırım darbelerinin% 50'si 35 kA'yı ve% 5'i 100 kA'yı aşan bir akıma sahiptir. Yıldırım darbesinin taşıdığı enerji bu nedenle çok yüksektir.

Şekil J3 - IEC 62305-1 standardı tarafından verilen yıldırım deşarj değerlerine örnekler (2010 - Tablo A.3)

Kümülatif olasılık (%)Tepe akımı (kA)
955
5035
5100
1200

Şekil J4 - Yıldırım akımı örneği

Yıldırım ayrıca, çoğunlukla tarım alanlarında (evleri yıkmak veya onları kullanıma uygun hale getirmek) çok sayıda yangına neden olur. Yüksek binalar özellikle yıldırım çarpmalarına eğilimlidir.

Elektrik tesisatları üzerindeki etkiler

Yıldırım, özellikle elektrik ve elektronik sistemlere zarar verir: hem konut hem de endüstriyel tesislerdeki transformatörler, elektrik sayaçları ve elektrikli cihazlar.

Yıldırımın neden olduğu hasarı tamir etmenin maliyeti çok yüksektir. Ancak şunların sonuçlarını değerlendirmek çok zordur:

  • bilgisayarların ve telekomünikasyon ağlarının neden olduğu rahatsızlıklar;
  • programlanabilir mantık denetleyici programlarının ve kontrol sistemlerinin çalıştırılması sırasında üretilen arızalar.

Dahası, işletme kayıplarının maliyeti, tahrip edilen ekipmanın değerinden çok daha yüksek olabilir.

Yıldırım çarpması etkileri

Yıldırım, özellikle elektrik kabloları ve ekipmanlarında olmak üzere tüm iletken öğelerde aşırı gerilime neden olan yüksek frekanslı bir elektriksel olaydır.

Yıldırım çarpması, bir binanın elektrik (ve / veya elektronik) sistemlerini iki şekilde etkileyebilir:

  • yıldırım çarpmasının binaya doğrudan etkisiyle (bkz. Şekil J5 a);
  • yıldırım çarpmasının binaya dolaylı etkisi ile:
  • Bir binayı besleyen üstten geçen bir elektrik hattına yıldırım düşebilir (bkz. Şekil J5 b). Aşırı akım ve aşırı gerilim, çarpma noktasından birkaç kilometreye yayılabilir.
  • Yıldırım çarpması, bir elektrik hattı yakınına düşebilir (bkz. Şekil J5 c). Elektrik güç kaynağı ağında yüksek akım ve aşırı gerilim üreten yıldırım akımının elektromanyetik radyasyonudur. Son iki durumda, tehlikeli akımlar ve gerilimler, güç kaynağı ağı tarafından iletilir.

Yıldırım çarpması bir binanın yanına düşebilir (bkz. Şekil J5 d). Dünyanın çarpma noktası etrafındaki potansiyeli tehlikeli bir şekilde yükselir.

Şekil J5 - Çeşitli yıldırım çarpması türleri

Şekil J5 - Çeşitli yıldırım çarpması türleri

Her durumda, elektrik tesisatı ve yüklerin sonuçları dramatik olabilir.

Şekil J6 - Yıldırım çarpmasının sonucu

Korumasız bir binaya yıldırım düşer.Yıldırım bir havai hattın yanına düşer.Yıldırım bir binanın yanına düşer.
Korumasız bir binaya yıldırım düşer.Yıldırım bir havai hattın yanına düşer.Yıldırım bir binanın yanına düşer.
Yıldırım akımı, binanın aşağı yukarı iletken yapıları yoluyla çok yıkıcı etkilerle toprağa akar:

  • termal etkiler: Malzemelerin çok şiddetli aşırı ısınması, yangına neden olur
  • mekanik etkiler: Yapısal deformasyon
  • termal flashover: Yanıcı veya patlayıcı malzemelerin (hidrokarbonlar, toz vb.) varlığında son derece tehlikeli olay
Yıldırım akımı, dağıtım sistemindeki elektromanyetik indüksiyon yoluyla aşırı gerilim üretir. Bu aşırı gerilimler, hat boyunca binaların içindeki elektrikli ekipmana yayılır.Yıldırım çarpması, karşıt olarak tanımlananlarla aynı tipte aşırı gerilim üretir. Ayrıca yıldırım akımı topraktan elektrik tesisatına geri yükselir ve bu da ekipmanın arızalanmasına neden olur.
Bina ve bina içindeki tesisatlar genel olarak tahrip edilirBina içindeki elektrik tesisatı genellikle tahrip edilmektedir.

Çeşitli yayılma modları

Ortak mod

Canlı iletkenler ve toprak arasında ortak mod aşırı gerilimleri görülür: fazdan toprağa veya nötrden toprağa (bkz. Şekil J7). Dielektrik bozulma riskleri nedeniyle özellikle çerçevesi toprağa bağlı cihazlar için tehlikelidir.

Şekil J7 - Ortak mod

Şekil J7 - Ortak mod

Diferansiyel mod

Canlı iletkenler arasında diferansiyel mod aşırı gerilimleri görülür:

faz-faz veya faz-nötr (bkz. Şekil J8). Özellikle elektronik cihazlar, bilgisayar sistemleri gibi hassas donanımlar için tehlikelidirler.

Şekil J8 - Diferansiyel mod

Şekil J8 - Diferansiyel mod

Yıldırım dalgasının karakterizasyonu

Olayların analizi, yıldırım akımı ve gerilim dalgalarının türlerinin tanımlanmasını sağlar.

  • IEC standartları tarafından 2 tür akım dalgası dikkate alınır:
  • 10/350 µs dalga: akım dalgalarını doğrudan yıldırım çarpmasından karakterize etmek için (bkz. Şekil J9);

Şekil J9 - 10350 µs akım dalgası

Şekil J9 - 10/350 µs akım dalgası

  • 8/20 µs dalga: dolaylı bir yıldırım darbesinden gelen akım dalgalarını karakterize etmek için (bkz. Şekil J10).

Şekil J10 - 820 µs akım dalgası

Şekil J10 - 8/20 µs akım dalgası

Bu iki tür yıldırım akımı dalgası, SPD'ler (IEC standardı 61643-11) üzerindeki testleri ve yıldırım akımlarına karşı ekipman bağışıklığını tanımlamak için kullanılır.

Mevcut dalganın tepe değeri, yıldırım darbesinin yoğunluğunu karakterize eder.

Yıldırım darbelerinin yarattığı aşırı gerilimler 1.2 / 50 µs'lik bir gerilim dalgası ile karakterize edilir (bkz. Şekil J11).

Bu tür gerilim dalgası, ekipmanın atmosferik kaynaklı aşırı gerilimlere (IEC 61000-4-5 uyarınca darbe gerilimi) dayanmasını doğrulamak için kullanılır.

Şekil J11 - 1.250 µs voltaj dalgası

Şekil J11 - 1.2 / 50 µs voltaj dalgası

Yıldırımdan korunma ilkesi
Yıldırımdan korunmanın genel kuralları

Yıldırım çarpması risklerini önleme prosedürü
Bir binayı yıldırımın etkilerine karşı koruma sistemi şunları içermelidir:

  • yapıların doğrudan yıldırım çarpmalarına karşı korunması;
  • elektrik tesisatlarının doğrudan ve dolaylı yıldırım çarpmalarına karşı korunması.

Tesisatın yıldırım çarpması riskine karşı korunması için temel ilke, rahatsız edici enerjinin hassas ekipmanlara ulaşmasını önlemektir. Bunu başarmak için şunları yapmak gerekir:

  • yıldırım akımını yakalayın ve en doğrudan yoldan toprağa kanalize edin (hassas ekipmanların çevresinden kaçınarak);
  • tesisatın eşpotansiyel bağlantısını gerçekleştirmek; Bu eşpotansiyel bağlama, Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (SPD'ler) veya kıvılcım boşlukları (örneğin anten direği kıvılcım aralığı) ile desteklenen bağlama iletkenleri ile gerçekleştirilir.
  • SPD'ler ve / veya filtreler kurarak indüklenen ve dolaylı etkileri en aza indirin. Aşırı gerilimleri ortadan kaldırmak veya sınırlamak için iki koruma sistemi kullanılır: bunlar bina koruma sistemi (binaların dışı için) ve elektrik tesisatı koruma sistemi (binaların içi için) olarak bilinirler.

Bina koruma sistemi

Bina koruma sisteminin rolü, onu doğrudan yıldırım çarpmalarına karşı korumaktır.
Sistem oluşur:

  • yakalama cihazı: yıldırımdan korunma sistemi;
  • yıldırım akımını toprağa taşımak için tasarlanmış iniş iletkenleri;
  • “Karga ayağı” birbirine bağlı toprak kabloları;
  • tüm metal çerçeveler (eşpotansiyel bağlantı) ve toprak uçları arasındaki bağlantılar.

Yıldırım akımı bir iletkenden aktığında, kendisi ile yakınında bulunan toprağa bağlı çerçeveler arasında potansiyel farklılıklar ortaya çıkarsa, ikincisi yıkıcı parlamalara neden olabilir.

Yıldırımdan korunma sisteminin 3 türü
Üç tür bina koruması kullanılır:

Paratoner (basit çubuk veya tetikleme sistemli)

Paratoner, binanın tepesine yerleştirilmiş metalik bir yakalama ucudur. Bir veya daha fazla iletkenle (genellikle bakır şeritlerle) topraklanır (bkz. Şekil J12).

Şekil J12 - Paratoner (basit çubuk veya tetikleme sistemli)

Şekil J12 - Paratoner (basit çubuk veya tetikleme sistemli)

Gergin telli paratoner

Bu teller korunacak yapının üzerine gerilir. Özel yapıları korumak için kullanılırlar: roket fırlatma alanları, askeri uygulamalar ve yüksek voltajlı havai hatların korunması (bkz. Şekil J13).

Şekil J13 - Gergin teller

Şekil J13 - Gergin teller

Kafes örgülü yıldırım iletkeni (Faraday kafesi)

Bu koruma, binanın her yerine simetrik olarak çok sayıda iniş iletkeni / şeridi yerleştirmeyi içerir. (bkz. Şekil J14).

Bu tür yıldırımdan korunma sistemi, bilgisayar odaları gibi çok hassas tesisatlar barındıran yüksek düzeyde maruz kalan binalarda kullanılır.

Şekil J14 - Fileli kafes (Faraday kafesi)

Şekil J14 - Fileli kafes (Faraday kafesi)

Elektrik tesisatı ekipmanı için bina korumasının sonuçları

Bina koruma sistemi tarafından boşaltılan yıldırım akımının% 50'si, elektrik tesisatının topraklama ağlarına geri yükselir (bkz.Şekil J15): çerçevelerin potansiyel yükselmesi, çeşitli şebekelerdeki iletkenlerin yalıtım dayanım kapasitesini çok sık aşar ( LV, telekomünikasyon, video kablosu vb.)

Ayrıca, iniş iletkenlerinden geçen akım akışı, elektrik tesisatında indüklenmiş aşırı gerilimler üretir.

Sonuç olarak, bina koruma sistemi elektrik tesisatını korumaz: bu nedenle, bir elektrik tesisatı koruma sisteminin sağlanması zorunludur.

Şekil J15 - Doğrudan yıldırım geri akımı

Şekil J15 - Doğrudan yıldırım geri akımı

Yıldırımdan korunma - Elektrik tesisatı koruma sistemi

Elektrik tesisatı koruma sisteminin temel amacı, aşırı gerilimleri ekipman için kabul edilebilir değerlerle sınırlandırmaktır.

Elektrik tesisatı koruma sistemi şunlardan oluşur:

  • bina konfigürasyonuna bağlı olarak bir veya daha fazla SPD;
  • eşpotansiyel bağlama: açıkta kalan iletken parçalardan oluşan metalik bir ağ.

Uygulama

Bir binanın elektrik ve elektronik sistemlerini koruma prosedürü aşağıdaki gibidir.

Bilgi arayın

  • Tüm hassas yükleri ve binadaki yerlerini belirleyin.
  • Elektrik ve elektronik sistemleri ve bunların binaya giriş noktalarını belirleyin.
  • Binada veya çevresinde yıldırımdan korunma sistemi olup olmadığını kontrol edin.
  • Binanın konumu için geçerli olan yönetmelikleri öğrenin.
  • Coğrafi konuma, güç kaynağı türüne, yıldırım çarpması yoğunluğuna vb. Göre yıldırım çarpması riskini değerlendirin.

Çözüm uygulama

  • Kuşaklama iletkenlerini bir ağ ile çerçevelere yerleştirin.
  • LV gelen panosuna bir SPD takın.
  • Hassas ekipmanın yakınında bulunan her bir alt dağıtım panosuna ek bir SPD takın (bkz. Şekil J16).

Şekil J16 - Büyük ölçekli bir elektrik tesisatının koruma örneği

Şekil J16 - Büyük ölçekli bir elektrik tesisatının koruma örneği

Aşırı Gerilim Koruma Cihazı (SPD)

Aşırı Gerilim Koruma Cihazları (SPD), elektrik güç kaynağı ağları, telefon ağları ve iletişim ve otomatik kontrol veriyolları için kullanılır.

Aşırı Gerilim Koruma Cihazı (SPD), elektrik tesisatı koruma sisteminin bir bileşenidir.

Bu cihaz koruması gereken yüklerin güç kaynağı devresine paralel olarak bağlanır (bkz. Şekil J17). Güç kaynağı ağının her seviyesinde de kullanılabilir.

Bu, en yaygın kullanılan ve en verimli aşırı gerilim koruma türüdür.

Şekil J17 - Paralel olarak koruma sistemi ilkesi

Şekil J17 - Paralel olarak koruma sistemi ilkesi

Paralel bağlanan SPD'nin yüksek empedansı vardır. Sistemde geçici aşırı gerilim göründüğünde, cihazın empedansı azalır, böylece aşırı akım hassas ekipmanı atlayarak SPD'den geçirilir.

Ilke

SPD, atmosferik kaynaklı geçici aşırı gerilimleri sınırlamak ve akım dalgalarını toprağa yönlendirmek, böylece bu aşırı gerilimin genliğini elektrik tesisatı ve elektrik anahtarlama donanımı ve kontrol donanımı için tehlikeli olmayan bir değerle sınırlandırmak için tasarlanmıştır.

SPD aşırı gerilimleri ortadan kaldırır

  • ortak modda, faz ve nötr veya toprak arasında;
  • diferansiyel modda, faz ve nötr arasında.

Çalışma eşiğini aşan bir aşırı gerilim durumunda, SPD

  • ortak modda enerjiyi toprağa iletir;
  • enerjiyi diğer canlı iletkenlere diferansiyel modda dağıtır.

Üç tür SPD

1 SPD yazın
Tip 1 SPD, yıldırımdan korunma sistemi veya örgülü bir kafes ile korunan hizmet sektörü ve endüstriyel binalar için özel durumlarda tavsiye edilir.
Elektrik tesisatlarını doğrudan yıldırım çarpmalarına karşı korur. Toprak iletkeninden şebeke iletkenlerine yayılan yıldırımdan gelen geri akımı boşaltabilir.
Tip 1 SPD, 10/350 µs akım dalgası ile karakterize edilir.

2 SPD yazın
Tip 2 SPD, tüm alçak gerilim elektrik tesisatları için ana koruma sistemidir. Her bir elektrik panosuna monte edilerek, elektrik tesisatlarında aşırı gerilimlerin yayılmasını önler ve yükleri korur.
Tip 2 SPD, 8/20 µs'lik bir akım dalgası ile karakterize edilir.

3 SPD yazın
Bu SPD'lerin deşarj kapasitesi düşüktür. Bu nedenle zorunlu olarak Tip 2 SPD'ye ek olarak ve hassas yüklerin yakınına kurulmalıdırlar.
Tip 3 SPD, voltaj dalgaları (1.2 / 50 μs) ve akım dalgalarının (8/20 μs) bir kombinasyonu ile karakterize edilir.

SPD normatif tanımı

Şekil J18 - SPD standart tanımı

Doğrudan yıldırım çarpmasıDolaylı yıldırım çarpması
IEC 61643-11: 2011Sınıf I testiSınıf II testiSınıf III testi
EN 61643-11: 2012Tip 1: T1Tip 2: T2Tip 3: T3
Eski VDE 0675vBCD
Test dalgası türü10/3508/201.2 / 50 + 8 / 20

Not 1: Yüklerin doğrudan ve dolaylı yıldırım darbelerine karşı korumasını birleştiren T1 + T2 SPD (veya Tip 1 + 2 SPD) mevcuttur.

Not 2: Bazı T2 SPD'ler ayrıca T3 olarak da ilan edilebilir

SPD'nin özellikleri

Uluslararası standart IEC 61643-11 Sürüm 1.0 (03/2011), alçak gerilim dağıtım sistemlerine bağlı SPD için karakteristikleri ve testleri tanımlar (bkz. Şekil J19).

Şekil J19 - Varistörlü bir SPD'nin zaman akım karakteristiği

Yeşil renkte, SPD'nin garantili çalışma aralığı.
Şekil J19 - Varistörlü bir SPD'nin zaman / akım karakteristiği

Ortak özellikleri

  • UC: Maksimum sürekli çalışma voltajı. Bu, SPD'nin aktif hale geldiği AC veya DC voltajıdır. Bu değer, nominal gerilime ve sistem topraklama düzenlemesine göre seçilir.
  • UP: Gerilim koruma seviyesi (I'den). Bu, etkin olduğunda SPD'nin terminalleri arasındaki maksimum voltajdır. Bu voltaja, SPD'de akan akım In'e eşit olduğunda ulaşılır. Seçilen gerilim koruma seviyesi, yüklerin aşırı gerilim dayanma kapasitesinin altında olmalıdır. Yıldırım çarpması durumunda, SPD'nin terminallerindeki voltaj genellikle U'dan daha az kalır.P.
  • In: Nominal boşalma akımı. Bu, SPD'nin en az 8 kez deşarj edebildiği 20/19 µs dalga biçimindeki bir akımın tepe değeridir.

In neden önemlidir?
Bir SPD'nin en az 19 kez dayanabileceği bir nominal deşarj akımına karşılık gelir: daha yüksek bir In değeri, SPD için daha uzun bir ömür anlamına gelir, bu nedenle minimum uygulanan 5 kA değerinden daha yüksek değerlerin seçilmesi şiddetle tavsiye edilir.

1 SPD yazın

  • Iimp: Darbe akımı. Bu, SPD'nin en az bir kez deşarj etme kapasitesine sahip olduğu 10/350 µs dalga biçimindeki bir akımın tepe değeridir.

Neden benimp önemli?
IEC 62305 standardı, üç fazlı sistem için kutup başına maksimum 25 kA dürtü akımı değeri gerektirir. Bu, 3P + N ağı için SPD'nin toprak bağlantısından gelen toplam maksimum 100kA darbe akımına dayanabilmesi gerektiği anlamına gelir.

  • Ifi: Otomatik söndürme akımı takip edin. Yalnızca kıvılcım aralığı teknolojisi için geçerlidir. Bu, SPD'nin flash over'dan sonra kendi kendine kesebileceği akımdır (50 Hz). Bu akım her zaman kurulum noktasındaki olası kısa devre akımından daha büyük olmalıdır.

2 SPD yazın

  • Imax: Maksimum deşarj akımı. Bu, SPD'nin bir kez boşaltabildiği 8/20 µs dalga biçimindeki bir akımın tepe değeridir.

Imax neden önemlidir?
Aynı In'e sahip, ancak farklı Imax ile 2 SPD'yi karşılaştırırsanız: daha yüksek Imax değerine sahip SPD, daha yüksek bir "güvenlik marjına" sahiptir ve hasar görmeden daha yüksek aşırı akımlara dayanabilir.

3 SPD yazın

  • UOC: Sınıf III (Tip 3) testleri sırasında uygulanan açık devre voltajı.

Ana uygulamalar

  • Düşük Voltaj SPD. Hem teknolojik hem de kullanım açısından çok farklı cihazlar bu terimle adlandırılır. Düşük voltajlı SPD'ler, AG panolarının içine kolayca takılabilecek modülerdir. Güç soketlerine uyarlanabilen SPD'ler de vardır, ancak bu cihazların deşarj kapasitesi düşüktür.
  • İletişim ağları için SPD. Bu cihazlar telefon ağlarını, anahtarlı ağları ve otomatik kontrol ağlarını (veri yolu) dışarıdan gelen aşırı gerilimlere (yıldırım) ve güç kaynağı ağının içindekilere (kirletici ekipman, anahtarlama donanımı vb.) Karşı korur. Bu tür SPD'ler ayrıca RJ11, RJ45,… konektörlerine kurulur veya yüklere entegre edilir.

notlar

  1. MOV'a (varistör) dayalı SPD için IEC 61643-11 standardına göre test dizisi. I'de toplam 19 dürtün:
  • Bir pozitif dürtü
  • Bir olumsuz dürtü
  • 15 Hz voltajda her 30 ° 'de senkronize 50 impuls
  • Bir pozitif dürtü
  • Bir olumsuz dürtü
  1. tip 1 SPD için, I'deki 15 darbeden sonran (önceki nota bakın):
  • 0.1 x I'deki bir dürtüimp
  • 0.25 x I'deki bir dürtüimp
  • 0.5 x I'deki bir dürtüimp
  • 0.75 x I'deki bir dürtüimp
  • Bana bir dürtüimp

Elektrik tesisatı koruma sisteminin tasarımı
Elektrik tesisatı koruma sisteminin tasarım kuralları

Bir binadaki elektrik tesisatını korumak için aşağıdakilerin seçimi için basit kurallar geçerlidir:

  • SPD (ler);
  • koruma sistemi.

Bir güç dağıtım sistemi için, yıldırımdan korunma sistemini tanımlamak ve bir binadaki bir elektrik tesisatını korumak için bir SPD seçmek için kullanılan ana özellikler şunlardır:

  • SPD
  • SPD miktarı
  • tip
  • SPD'nin maksimum deşarj akımı Imax'ı tanımlamak için maruz kalma seviyesi.
  • Kısa devre koruma cihazı
  • maksimum deşarj akımı Imax;
  • kurulum noktasında kısa devre akımı Isc.

Aşağıdaki Şekil J20'deki mantık şeması bu tasarım kuralını göstermektedir.

Şekil J20 - Bir koruma sisteminin seçimi için mantık şeması

Şekil J20 - Bir koruma sisteminin seçimi için mantık şeması

Bir SPD'nin seçimine yönelik diğer özellikler, elektrik kurulumu için önceden tanımlanmıştır.

  • SPD'deki kutup sayısı;
  • gerilim koruma seviyesi UP;
  • UC: Maksimum sürekli çalışma voltajı.

Bu alt bölüm Elektrik tesisatı koruma sisteminin tasarımı, tesisatın özelliklerine, korunacak ekipmana ve çevreye göre koruma sisteminin seçim kriterlerini daha ayrıntılı olarak açıklamaktadır.

Koruma sisteminin unsurları

SPD her zaman elektrik kurulumunun başlangıcına kurulmalıdır.

SPD'nin yeri ve türü

Kurulumun başlangıcına kurulacak SPD tipi, yıldırımdan korunma sisteminin mevcut olup olmamasına bağlıdır. Binada yıldırımdan korunma sistemi varsa (IEC 62305'e göre), Tip 1 SPD kurulmalıdır.

Kurulumun gelen ucuna kurulan SPD için IEC 60364 kurulum standartları aşağıdaki 2 özellik için minimum değerleri belirler:

  • Nominal boşalma akımı In = 5 kA (8/20) us;
  • Gerilim koruma seviyesi UP(benden) <2.5 kV.

Yüklenecek ek SPD'lerin sayısı şu şekilde belirlenir:

  • sahanın boyutu ve kuşaklama iletkenlerinin kurulumunun zorluğu. Büyük sitelerde, her alt dağıtım kasasının gelen ucuna bir SPD kurmak önemlidir.
  • Korunacak hassas yükleri gelen uç koruma cihazından ayıran mesafe. Yükler, gelen uç koruma cihazından 10 metreden daha uzağa yerleştirildiğinde, hassas yüklere mümkün olduğunca yakın ek ince koruma sağlamak gerekir. Dalga yansıması fenomeni 10 metreden artıyor bkz.Şimşek dalgasının yayılması
  • maruz kalma riski. Çok açık bir alan olması durumunda, gelen uç SPD hem yüksek bir yıldırım akımı akışı hem de yeterince düşük bir voltaj koruma seviyesi sağlayamaz. Özellikle, Tip 1 SPD'ye genellikle Tip 2 SPD eşlik eder.

Aşağıdaki Şekil J21'deki tablo, yukarıda tanımlanan iki faktör temelinde kurulacak SPD'nin miktarını ve türünü göstermektedir.

Şekil J21 - 4 SPD uygulama durumu

Şekil J21 - 4 SPD uygulama durumu

Koruma dağıtılmış seviyeleri

SPD'nin çeşitli koruma seviyeleri, enerjinin çeşitli SPD'ler arasında dağıtılmasına izin verir, Şekil J22'de gösterildiği gibi, burada üç SPD türü sağlanmıştır:

  • Tip 1: Bina yıldırımdan korunma sistemi ile donatıldığında ve tesisatın gelen ucuna yerleştirildiğinde, çok büyük miktarda enerji emer;
  • Tip 2: artık aşırı gerilimleri emer;
  • Tip 3: Yüklere çok yakın yerleştirilmiş en hassas ekipman için gerekirse "hassas" koruma sağlar.

Şekil J22 - Hassas koruma mimarisi

Not: Tip 1 ve 2 SPD, tek bir SPD'de birleştirilebilir
Şekil J22 - Hassas koruma mimarisi

Kurulum özelliklerine göre SPD'lerin ortak özellikleri
Maksimum sürekli çalışma gerilimi Uc

Sistem topraklama düzenlemesine bağlı olarak, maksimum sürekli çalışma gerilimi UC SPD, Şekil J23'teki tabloda gösterilen değerlere eşit veya daha büyük olmalıdır.

Şekil J23 - Öngörülen minimum U değeriC sistem topraklama düzenlemesine bağlı olarak SPD'ler için (IEC 534.2-60364-5 standardı Tablo 53'ye göre)

Aralarında bağlı SPD'ler (uygun olduğu şekilde)Dağıtım ağının sistem konfigürasyonu
TN sistemiTT sistemiBT sistemi
Hat iletkeni ve nötr iletken1.1 U / √31.1 U / √31.1 U / √3
Hat iletkeni ve PE iletkeni1.1 U / √31.1 U / √31.1 U
Hat iletkeni ve PEN iletkeni1.1 U / √3N / AN / A
Nötr iletken ve PE iletkeniU / √3 [a]U / √3 [a]1.1 U / √3

N / A: uygulanamaz
U: alçak gerilim sisteminin hatlar arası voltajı
a. bu değerler en kötü durum arıza koşullarıyla ilgilidir, bu nedenle% 10'luk tolerans hesaba katılmaz.

Sistem topraklama düzenlemesine göre seçilen en yaygın UC değerleri.
TT, TN: 260, 320, 340, 350V
BT: 440, 460 V

Gerilim koruma seviyesi UP (benden)

IEC 60364-4-44 standardı, korunacak yüklerin işlevinde SPD için Yukarı koruma seviyesi seçimine yardımcı olur. Şekil J24'teki tablo, her tür ekipmanın darbe dayanım kapasitesini göstermektedir.

Şekil J24 - Uw ekipmanının gerekli anma darbe gerilimi (IEC 443.2-60364-4 tablo 44)

Kurulumun nominal gerilimi

[a](V)
(V) dahil olmak üzere ac veya dc nominal voltajlardan türetilen nötr voltaj hattıEkipmanın gerekli anma darbe dayanım gerilimi [b] (kV)
Aşırı gerilim kategorisi IV (çok yüksek anma darbe gerilimine sahip ekipman)Aşırı gerilim kategorisi III (yüksek anma darbe gerilimine sahip ekipman)Aşırı gerilim kategorisi II (normal anma darbe gerilimine sahip ekipman)Aşırı gerilim kategorisi I (düşük nominal darbe gerilimine sahip ekipman)
Örneğin, enerji ölçer, telekontrol sistemleriÖrneğin, dağıtım panoları, anahtar prizleriÖrneğin, ev aletleri, aletler dağıtımıÖrneğin hassas elektronik ekipman
120/20815042.51.50.8
230/400 [c] [d]300642.51.5
277/480 [c]
400/6906008642.5
1000100012864
1500 dc1500 dc86

a. IEC 60038: 2009'a göre.
b. Bu nominal darbe gerilimi, canlı iletkenler ve PE arasına uygulanır.
c. Kanada ve ABD'de, 300 V'tan daha yüksek topraklama gerilimleri için, bu sütundaki bir sonraki en yüksek gerilime karşılık gelen nominal darbe gerilimi geçerlidir.
d. 220-240 V'deki IT sistemleri operasyonları için, bir hattaki topraklama arızasında toprağa giden gerilim nedeniyle 230/400 satırı kullanılacaktır.

Şekil J25 - Ekipmanın aşırı gerilim kategorisi

DB422483Aşırı gerilim kategorisine ait ekipmanlar Geçici aşırı gerilimleri belirtilen seviyeye sınırlamak için yalnızca ekipmanın dışında koruyucu araçların uygulandığı sabit binaların kurulumunda kullanım için uygunum.

Bu tür ekipmanların örnekleri, bilgisayarlar gibi elektronik devreleri içerenler, elektronik programları olan cihazlar vb.

DB422484Aşırı gerilim kategorisi II ekipmanı, akım kullanan ekipman için normalde gerekli olan normal bir kullanılabilirlik derecesi sağlayan sabit elektrik tesisatına bağlantı için uygundur.

Bu tür ekipmanlara örnek olarak ev aletleri ve benzer yükler verilebilir.

DB422485Aşırı gerilim kategorisi III ekipmanı, ana dağıtım panosu dahil olmak üzere sabit kurulumda kullanım içindir ve yüksek derecede kullanılabilirlik sağlar.

Bu tür ekipmanların örnekleri, sabit kurulumda dağıtım panoları, devre kesiciler, kablolar, baralar, bağlantı kutuları, anahtarlar, prizler dahil olmak üzere kablolama sistemleri ve endüstriyel kullanım için ekipman ve diğer bazı ekipman, örn. sabit kuruluma kalıcı bağlantı.

DB422486Aşırı gerilim kategorisi IV ekipmanı, örneğin ana dağıtım panosunun yukarısında, kurulumun başlangıcında veya yakınında kullanım için uygundur.

Bu tür ekipmanların örnekleri elektrik sayaçları, birincil aşırı akım koruma cihazları ve dalgalanma kontrol birimleridir.

"Kurulu" UP performans, yüklerin darbe dayanım kapasitesi ile karşılaştırılmalıdır.

SPD'nin voltaj koruma seviyesi U vardırP bu içseldir, yani kurulumundan bağımsız olarak tanımlanır ve test edilir. Uygulamada, U seçimi içinP SPD'nin performansı için, SPD'nin kurulumunda bulunan aşırı gerilimlere izin vermek için bir güvenlik marjı alınmalıdır (bkz. Şekil J26 ve Aşırı Gerilim Koruma Cihazı Bağlantısı).

Şekil J26 - Yüklü

Şekil J26 - Kurulu UP

"Kurulu" voltaj koruma seviyesi UP 230/400 V elektrik tesisatlarında hassas ekipmanı korumak için genellikle 2.5 kV olarak benimsenmiştir (aşırı gerilim kategorisi II, bkz. Şekil J27).

Not:
Öngörülen voltaj koruma seviyesi, gelen uç SPD tarafından elde edilemezse veya hassas ekipman öğeleri uzaktaysa (bkz.Koruma sisteminin öğeleri # SPD'nin konumu ve türü Konum ve SPD türü, aşağıdakileri elde etmek için ek koordineli SPD kurulmalıdır. gerekli koruma seviyesi.

Kutup sayısı

  • Sistem topraklama düzenlemesine bağlı olarak, ortak modda (CM) ve diferansiyel modda (DM) koruma sağlayan bir SPD mimarisi sağlamak gerekir.

Şekil J27 - Sistem topraklama düzenlemesine göre koruma ihtiyaçları

TTTN-CTN-SIT
Faz-nötr (DM)Önerilen [a]-Tavsiye edilenYararlı değil
Fazdan toprağa (PE veya PEN) (CM)EvetEvetEvetEvet
Nötrden toprağa (PE) (CM)Evet-EvetEvet b]

a. Faz ve nötr arasındaki koruma, kurulumun başlangıcına yerleştirilen SPD'ye dahil edilebilir veya korunacak ekipmanın yakınına yerleştirilebilir.
b. Nötr dağıtılmışsa

Not:

Ortak mod aşırı gerilim
Temel bir koruma biçimi, kullanılan sistem topraklama düzenlemesi türü ne olursa olsun, fazlar ve PE (veya PEN) iletkeni arasında ortak modda bir SPD kurmaktır.

Diferansiyel mod aşırı gerilim
TT ve TN-S sistemlerinde, nötrün topraklanması, yıldırım darbesinin neden olduğu aşırı gerilim ortak mod olsa bile, diferansiyel mod gerilimlerinin ortaya çıkmasına neden olan toprak empedanslarından dolayı bir asimetri ile sonuçlanır.

2P, 3P ve 4P SPD'ler
(bkz. Şekil J28)
Bunlar IT, TN-C, TN-CS sistemlerine uyarlanmıştır.
Yalnızca ortak mod aşırı gerilimlere karşı koruma sağlarlar

Şekil J28 - 1P, 2P, 3P, 4P SPD'ler

Şekil J28 - 1P, 2P, 3P, 4P SPD'ler

1P + N, 3P + N SPD'ler
(bkz. Şekil J29)
Bunlar TT ve TN-S sistemlerine uyarlanmıştır.
Ortak mod ve diferansiyel mod aşırı gerilimlerine karşı koruma sağlarlar

Şekil J29 - 1P + N, 3P + N SPD'ler

Şekil J29 - 1P + N, 3P + N SPD'ler

Tip 1 SPD Seçimi
Darbe akımı engel

  • Korunacak bina tipi için ulusal düzenlemeler veya özel düzenlemeler bulunmadığında: darbe akımı Iimp, IEC 12.5-10-350'e göre şube başına en az 60364 kA (5/534 µs dalga) olacaktır.
  • Düzenlemelerin bulunduğu yerlerde: IEC 62305-2 standardı 4 seviyeyi tanımlar: I, II, III ve IV

Şekil J31'deki tablo, I'nin farklı seviyelerini göstermektedir.imp düzenleyici durumda.

Şekil J30 - 3 fazlı sistemde dengeli Iimp akımı dağıtımının temel örneği

Şekil J30 - Dengeli I'in temel örneğiimp 3 fazlı sistemde akım dağılımı

Şekil J31 - Tablo Iimp binanın gerilim koruma seviyesine göre değerler (IEC / EN 62305-2'ye göre)

EN 62305-2'ye göre koruma seviyesiDoğrudan flaşla başa çıkmak için tasarlanmış harici yıldırım koruma sistemi:Minimum gerekli Iimp Hat nötr ağ için Tip 1 SPD için
I200 kA25 kA / kutup
II150 kA18.75 kA / kutup
III / IV100 kA12.5 kA / kutup

Otomatik söndür şu anki takip et Ifi

Bu özellik yalnızca kıvılcım aralığı teknolojisine sahip SPD'ler için geçerlidir. Otomatik söndürme mevcut I'i takip ederfi daima olası kısa devre akımından daha büyük olmalıdır Isc kurulum noktasında.

Tip 2 SPD Seçimi
Maksimum deşarj akımı Imax

Maksimum deşarj akımı Imax, binanın konumuna göre tahmini maruz kalma seviyesine göre tanımlanır.
Maksimum deşarj akımının değeri (Imax) risk analizi ile belirlenir (Şekil J32'deki tabloya bakın).

Şekil J32 - Maruz kalma seviyesine göre önerilen maksimum deşarj akımı Imax

Maruz kalma seviyesi
DüşükOrtaYüksek
Bina ortamıGruplandırılmış konutların kentsel veya banliyö bölgesinde bulunan binaDüzlükte bulunan binaBelirli bir riskin olduğu bina: pilon, ağaç, dağlık bölge, ıslak alan veya gölet vb.
Önerilen Imax değeri (kA)204065

Harici Kısa Devre Koruma Cihazı (SCPD) Seçimi

Koruma cihazları (termal ve kısa devre), güvenilir çalışmayı sağlamak için SPD ile koordine edilmelidir, örn.
hizmetin sürekliliğini sağlayın:

  • yıldırım akımı dalgalarına dayanır
  • aşırı artık gerilim oluşturmaz.

her türlü aşırı akıma karşı etkili koruma sağlayın:

  • varistörün ısıl kaçışını takiben aşırı yük;
  • düşük yoğunluklu kısa devre (empedant);
  • yüksek yoğunluklu kısa devre.

SPD'lerin kullanım ömrü sonunda kaçınılması gereken riskler
Yaşlanma nedeniyle

Yaşlanma nedeniyle doğal yaşamın sona ermesi durumunda, koruma termal tiptedir. Varistörlü SPD, SPD'yi devre dışı bırakan dahili bir ayırıcıya sahip olmalıdır.
Not: Termal sürüklenme yoluyla kullanım ömrü sonu, gaz deşarj tüpü veya kapsüllenmiş kıvılcım aralığı olan SPD'yi ilgilendirmez.

Bir hata nedeniyle

Kısa devre arızasından kaynaklanan kullanım ömrü sonu nedenleri şunlardır:

  • Maksimum boşaltma kapasitesi aşıldı. Bu arıza, güçlü bir kısa devreye neden olur.
  • Dağıtım sisteminden kaynaklanan bir hata (nötr / faz geçişi, nötr bağlantı kesilmesi).
  • Varistörün kademeli olarak bozulması.
    Son iki arıza, empedant kısa devre ile sonuçlanır.
    Kurulum, bu tür arızalardan kaynaklanan hasarlardan korunmalıdır: Yukarıda tanımlanan dahili (termal) ayırıcının ısınması, dolayısıyla çalışması için zamanı yoktur.
    Kısa devreyi ortadan kaldırabilecek "harici Kısa Devre Koruma Cihazı (harici SCPD)" adı verilen özel bir cihaz takılmalıdır. Bir devre kesici veya sigorta cihazı ile uygulanabilir.

Harici SCPD'nin özellikleri

Harici SCPD, SPD ile koordine edilmelidir. Aşağıdaki iki kısıtlamayı karşılayacak şekilde tasarlanmıştır:

Yıldırım akımı dayanımı

Yıldırım akımı dayanımı, SPD'nin harici Kısa Devre Koruma Cihazının temel bir özelliğidir.
Harici SCPD, In'de 15 ardışık dürtü akımına maruz kalmamalıdır.

Kısa devre akım dayanımı

  • Kesme kapasitesi, kurulum kurallarına göre belirlenir (IEC 60364 standardı):
    Harici SCPD, kurulum noktasında muhtemel kısa devre akımı Isc'ye eşit veya daha büyük bir kesme kapasitesine sahip olmalıdır (IEC 60364 standardına uygun olarak).
  • Tesisatın kısa devrelere karşı korunması
    Özellikle, empedant kısa devre çok fazla enerji yayar ve tesisata ve SPD'ye zarar gelmesini önlemek için çok hızlı bir şekilde ortadan kaldırılmalıdır.
    Bir SPD ile harici SCPD'si arasındaki doğru ilişki, üretici tarafından verilmelidir.

Harici SCPD için kurulum modu
Cihaz "seri halinde"

SCPD, koruma, korunacak ağın genel koruma cihazı tarafından gerçekleştirildiğinde (örneğin, bir tesisatın üstündeki bağlantı devre kesicisi) "seri" olarak tanımlanır (bkz. Şekil J33).

Şekil J33 - Seri olarak SCPD

Şekil J33 - SCPD "seri halinde"

Cihaz "paralel"

SCPD, koruma spesifik olarak SPD ile bağlantılı bir koruma cihazı tarafından gerçekleştirildiğinde "paralel" olarak tanımlanır (bkz. Şekil J34).

  • İşlev bir devre kesici tarafından gerçekleştiriliyorsa, harici SCPD'ye "bağlantı kesme devre kesici" denir.
  • Bağlantı kesme devre kesicisi, SPD'ye entegre olabilir veya olmayabilir.

Şekil J34 - SCPD "paralel"

Şekil J34 - paralel olarak SCPD

Not:
Gaz deşarj tüpü veya kapsüllenmiş kıvılcım aralığı olan bir SPD durumunda, SCPD, akımın kullanımdan hemen sonra kesilmesine izin verir.

Koruma garantisi

Harici SCPD, SPD ile koordine edilmeli ve IEC 61643-11 standardının tavsiyelerine uygun olarak SPD üreticisi tarafından test edilmeli ve garanti edilmelidir. Ayrıca üreticinin tavsiyelerine uygun olarak kurulmalıdır. Örnek olarak, Elektrikli SCPD + SPD koordinasyon tablolarına bakın.

Bu cihaz entegre edildiğinde, IEC 61643-11 ürün standardına uygunluk doğal olarak koruma sağlar.

Şekil J35 - Harici SCPD'li, entegre olmayan (iC60N + iPRD 40r) ve entegre (iQuick PRD 40r) SPD'ler

Şekil J35 - Harici SCPD'li, entegre olmayan (iC60N + iPRD 40r) ve entegre (iQuick PRD 40r) SPD'ler

Dış SCPD özelliklerinin özeti

Özelliklerin ayrıntılı bir analizi, Harici SCPD'nin Ayrıntılı özellikleri bölümünde verilmiştir.
Şekil J36'daki tablo, bir örnekte, çeşitli harici SCPD türlerine göre özelliklerin bir özetini göstermektedir.

Şekil J36 - Harici SCPD'lere göre Tip 2 SPD'nin ömür sonu korumasının özellikleri

Harici SCPD için kurulum moduSeri olarakParalel
Sigorta korumasıyla ilişkiliDevre kesici korumasıyla ilişkiliDevre kesici koruması entegre
Şekil J34 - paralel olarak SCPDSigorta koruması ilişkiliŞekil J34 - paralel olarak SCPDŞekil J34 - paralel olarak SCPD1
Ekipmanın aşırı gerilim koruması====
SPD'ler, ilişkili harici SCPD'nin türü ne olursa olsun ekipmanı tatmin edici bir şekilde korur.
Kullanım ömrü sonunda kurulumun korunması-=+++
Mümkün olmayan koruma garantisiÜretici garantisiTam garanti
Empedans kısa devrelerinden koruma iyi sağlanmadıKısa devrelere karşı koruma mükemmel şekilde sağlanır
Ömrünün sonunda hizmet sürekliliği- -+++
Tam kurulum kapatılırYalnızca SPD devresi kapatılır
Kullanım ömrü sonunda bakım- -=++
Kurulumun kapatılması gerekliSigortaların değiştirilmesiAnında sıfırlama

SPD ve koruma cihazı koordinasyon tablosu

Aşağıdaki Şekil J37'deki tablo, tüm kısa devre akım seviyeleri için XXX Electric markasının Tip 1 ve 2 SPD'leri için devre kesicilerin (harici SCPD) bağlantılarını kesmenin koordinasyonunu gösterir.

SPD ve Elektrik tarafından gösterilen ve garanti edilen bağlantı kesme devre kesicileri arasındaki koordinasyon, güvenilir koruma sağlar (yıldırım dalgası dayanımı, empedans kısa devre akımlarının güçlendirilmiş koruması, vb.)

Şekil J37 - SPD'ler ve bağlantılarını kesen devre kesiciler arasındaki koordinasyon tablosu örneği

Şekil J37 - SPD'ler ve bağlantılarını kesen devre kesiciler arasındaki koordinasyon tablosu örneği. Daima üreticiler tarafından sağlanan en son tablolara bakın.

Yukarı akım koruma cihazlarıyla koordinasyon

Aşırı akım koruma cihazlarıyla koordinasyon
Bir elektrik tesisatında, harici SCPD, koruma aparatına benzer bir aparattır: bu, koruma planının teknik ve ekonomik optimizasyonu için seçicilik ve kademeli tekniklerin uygulanmasını mümkün kılar.

Artık akım cihazları ile koordinasyon
SPD, bir toprak kaçağı koruma cihazının aşağı akışına monte edilmişse, ikincisi en az 3 kA (8/20 μs akım dalgası) darbe akımlarına bağışıklığa sahip "si" veya seçici tipte olmalıdır.

Aşırı Gerilim Koruma Cihazının Kurulumu
Aşırı Gerilim Koruma Cihazı Bağlantısı

Bir SPD'nin yüklere bağlantıları, korunan ekipmanın terminallerindeki gerilim koruma seviyesinin (kurulmuş olan) değerini azaltmak için mümkün olduğunca kısa olmalıdır.

Ağa ve toprak terminal bloğuna yapılan toplam SPD bağlantı uzunluğu 50 cm'yi geçmemelidir.

Ekipmanın korunması için temel özelliklerden biri, ekipmanın terminallerinde dayanabileceği maksimum voltaj koruma seviyesidir (monte edilmiş). Buna göre, ekipmanın korumasına uyarlanmış bir gerilim koruma seviyesi Up olan bir SPD seçilmelidir (bkz. Şekil J38). Bağlantı iletkenlerinin toplam uzunluğu

L = L1 + L2 + L3.

Yüksek frekanslı akımlar için, bu bağlantının birim uzunluğu başına empedans yaklaşık 1 µH / m'dir.

Dolayısıyla, Lenz yasasını bu bağlantıya uygulamak: ΔU = L di / dt

8 kA akım genliğine sahip normalize edilmiş 20/8 µs akım dalgası, buna göre bir metre kablo başına 1000 V'luk bir voltaj artışı yaratır.

ΔU = 1 x 10-6 x 8 x 103/8 x 10-6 = 1000 V

Şekil J38 - SPD L 50 cm'nin bağlantıları

Şekil J38 - SPD L <50 cm'nin bağlantıları

Sonuç olarak, ekipman terminalleri, U ekipmanı üzerindeki voltaj:
U ekipmanı = Yukarı + U1 + U2
L1 + L2 + L3 = 50 cm ise ve dalga 8/20 µs ve genliği 8 kA ise, ekipman terminallerindeki voltaj Up + 500 V olacaktır.

Plastik muhafazada bağlantı

Aşağıdaki Şekil J39, bir SPD'nin plastik muhafazaya nasıl bağlanacağını göstermektedir.

Şekil J39 - Plastik mahfazadaki bağlantı örneği

Şekil J39 - Plastik mahfazadaki bağlantı örneği

Metalik muhafazada bağlantı

Metalik bir mahfaza içinde bir şalt tertibatı olması durumunda, koruyucu bir iletken olarak kullanılan mahfaza ile SPD'yi doğrudan metal mahfazaya bağlamak akıllıca olabilir (bkz. Şekil J40).
Bu düzenleme IEC 61439-2 standardına uygundur ve Montaj üreticisi, muhafazanın özelliklerinin bu kullanımı mümkün kıldığından emin olmalıdır.

Şekil J40 - Metalik mahfazadaki bağlantı örneği

Şekil J40 - Metalik mahfazadaki bağlantı örneği

İletken kesiti

Önerilen minimum iletken kesiti şunları dikkate alır:

  • Sağlanacak normal hizmet: Yıldırım akım dalgasının maksimum voltaj düşüşü altında akışı (50 cm kuralı).
    Not: 50 Hz'deki uygulamaların aksine, yıldırım fenomeni yüksek frekanslıdır, iletken kesitindeki artış yüksek frekans empedansını büyük ölçüde azaltmaz.
  • İletkenlerin kısa devre akımlarına dayanması: İletken, maksimum koruma sistemi kesme süresi boyunca kısa devre akımına direnmelidir.
    IEC 60364, kurulumun sonunda aşağıdakilerin minimum kesitini önerir:
  • Tip 4 SPD bağlantısı için 2 mm2 (Cu);
  • Tip 16 SPD'nin bağlantısı için 2 mm1 (Cu) (yıldırımdan korunma sisteminin varlığı).

İyi ve kötü SPD kurulumlarına örnekler

Şekil J41 - İyi ve kötü SPD kurulum örnekleri

Şekil J41 - İyi ve kötü SPD kurulum örnekleri

Ekipman montaj tasarımı, montaj kurallarına uygun olarak yapılmalıdır: kablo uzunluğu 50 cm'den az olacaktır.

Aşırı Gerilim Koruma Cihazının kablolama kuralları
1 Kural

Uyulması gereken ilk kural, ağ (harici SCPD aracılığıyla) ile topraklama terminal bloğu arasındaki SPD bağlantılarının uzunluğunun 50 cm'yi geçmemesidir.
Şekil J42, bir SPD'nin bağlanması için iki olasılığı göstermektedir.
Şekil J42 - Ayrı veya entegre harici SCPD'li SPD

Şekil J42 - Ayrı veya entegre harici SCPD1 ile SPD

2 Kural

Korumalı giden besleyicilerin iletkenleri:

  • harici SCPD veya SPD'nin terminallerine bağlanmalıdır;
  • kirli gelen iletkenlerden fiziksel olarak ayrılmalıdır.

SPD ve SCPD terminallerinin sağında bulunurlar (bkz. Şekil J43).

Şekil J43 - Korumalı giden besleyicilerin bağlantıları, SPD terminallerinin sağındadır

Şekil J43 - Korumalı giden besleyicilerin bağlantıları, SPD terminallerinin sağındadır

3 Kural

Döngü yüzeyini azaltmak için gelen fider fazı, nötr ve koruma (PE) iletkenleri yan yana çalışmalıdır (bkz. Şekil J44).

4 Kural

SPD'nin gelen iletkenleri, kuplajla kirletilmelerini önlemek için korumalı çıkış iletkenlerinden uzak olmalıdır (bkz. Şekil J44).

5 Kural

Çerçeve halkasının yüzeyini en aza indirmek ve dolayısıyla EM parazitlerine karşı bir koruma etkisinden yararlanmak için kablolar muhafazanın metalik kısımlarına (varsa) tutturulmalıdır.

Her durumda, panoların ve mahfazaların çerçevelerinin çok kısa bağlantılarla topraklandığı kontrol edilmelidir.

Son olarak, blendajlı kablolar kullanılıyorsa, blendajın etkinliğini azalttığı için büyük uzunluklardan kaçınılmalıdır (bkz. Şekil J44).

Şekil J44 - Bir elektrik muhafazasındaki döngü yüzeylerinde ve ortak empedansta bir azalma ile EMC'nin iyileştirilmesine örnek

Şekil J44 - Bir elektrik muhafazasındaki döngü yüzeylerinde ve ortak empedansta bir azalma ile EMC'nin iyileştirilmesine örnek

Aşırı gerilim koruma Uygulama örnekleri

Süpermarkette SPD uygulama örneği

Şekil J45 - Uygulama örneği süpermarket

Şekil J46 - Telekomünikasyon ağı

Çözümler ve şematik diyagram

  • Parafudr seçim kılavuzu, kurulumun gelen ucundaki parafudrun ve ilgili bağlantı kesme devre kesicisinin kesin değerinin belirlenmesini mümkün kılmıştır.
  • Hassas cihazlar (Uimp <1.5 kV) gelen koruma cihazından 10m'den daha uzakta bulunursa, hassas koruma parafudrları yüklere mümkün olduğunca yakın monte edilmelidir.
  • Soğuk oda alanlarında daha iyi hizmet sürekliliği sağlamak için: Yıldırım dalgası geçerken toprak potansiyelindeki yükselmenin neden olduğu rahatsız edici açmayı önlemek için “si” tipi kaçak akım devre kesicileri kullanılacaktır.
  • Atmosferik aşırı gerilimlere karşı koruma için: 1, ana panele bir parafudr takın. 2, her bir panele (1 ve 2) gelen parafudrdan 10 metreden daha uzakta bulunan hassas cihazları besleyen ince bir koruma parafudr takın. 3, örneğin yangın alarmları, modemler, telefonlar, fakslar gibi sağlanan cihazları korumak için telekomünikasyon ağına bir parafudr takın.

Kablolama önerileri

  • Binanın toprak sonlandırmalarının eş potansiyelini sağlayın.
  • Döngülü güç kaynağı kablo alanlarını azaltın.

Kurulum önerileri

  • Bir parafudr takın, benmaksimum = 40 kA (8/20 µs) ve 60 A değerinde bir iC40 bağlantı kesme devre kesici.
  • İnce koruma parafudrlarını takın, benmaksimum = 8 kA (8/20 µs) ve 60 A olarak derecelendirilmiş ilgili iC10 bağlantı kesme devre kesicileri

Şekil J46 - Telekomünikasyon ağı

Şekil J46 - Telekomünikasyon ağı

Fotovoltaik uygulamalar için SPD

Elektrik tesisatlarında çeşitli nedenlerle aşırı gerilim oluşabilir. Şunlardan kaynaklanıyor olabilir:

  • Yıldırım veya yapılan herhangi bir iş sonucunda dağıtım ağı.
  • Yıldırım çarpmaları (yakınlarda veya binalarda ve PV tesisatlarında veya paratonerler üzerinde).
  • Yıldırım nedeniyle elektrik alanındaki değişimler.

Tüm dış mekan yapıları gibi, PV kurulumları da bölgeden bölgeye değişen yıldırım riskine maruz kalmaktadır. Önleyici ve durdurucu sistemler ve cihazlar yerinde olmalıdır.

Eşpotansiyel bağlama ile koruma

Uygulanacak ilk koruma, bir PV kurulumunun tüm iletken parçaları arasında eşpotansiyel bağlantı sağlayan bir ortamdır (iletken).

Amaç, tüm topraklanmış iletkenleri ve metal parçaları bağlamak ve böylece kurulu sistemdeki tüm noktalarda eşit potansiyel oluşturmaktır.

Aşırı gerilim koruma cihazları (SPD'ler) ile koruma

SPD'ler, AC / DC İnvertör, izleme cihazları ve PV modülleri gibi hassas elektrikli ekipmanların yanı sıra, 230 VAC elektrik dağıtım ağı ile çalışan diğer hassas ekipmanların korunması için özellikle önemlidir. Aşağıdaki risk değerlendirme yöntemi, kritik uzunluk Lcrit'in değerlendirilmesine ve dc hatlarının kümülatif uzunluğu L ile karşılaştırılmasına dayanmaktadır.
L ≥ Lcrit ise SPD koruması gereklidir.
Lcrit, PV kurulumunun türüne bağlıdır ve aşağıdaki tabloda (Şekil J47) belirtildiği gibi hesaplanır:

Şekil J47 - SPD DC seçimi

Kurulum türüBireysel konut binalarıKarasal üretim tesisiHizmet / Endüstriyel / Tarım / Binalar
Lcrit (m cinsinden)115 / Ng200 / Ng450 / Ng
L ≥ LcritDC tarafında aşırı gerilim koruyucu cihaz (lar) zorunludur
L <LcritDC tarafında aşırı gerilim koruyucu cihaz (lar) zorunlu değildir

L şunların toplamıdır:

  • İnvertör (ler) ile bağlantı kutusu (ları) arasındaki mesafelerin toplamı, aynı kanalda bulunan kablonun uzunluklarının yalnızca bir kez sayıldığını dikkate alarak ve
  • Aynı kanalda bulunan kablonun uzunluklarının yalnızca bir kez sayıldığı dikkate alınarak, bağlantı kutusu ile kordonu oluşturan fotovoltaik modüllerin bağlantı noktaları arasındaki mesafelerin toplamı.

Ng ark yıldırım yoğunluğudur (çarpma sayısı / km2 / yıl).

Şekil J48 - SPD seçimi

Şekil J48 - SPD seçimi
SPD Koruması
LokasyonPV modülleri veya Dizi kutularıInverter DC tarafıInverter AC tarafıana kart
LDCLACParatoner
Kriterler<10 m> 10 m<10 m> 10 mEvetYok hayır
SPD türüGEREK YOK

"SPD 1"

2 [a] yazın

"SPD 2"

2 [a] yazın

GEREK YOK

"SPD 3"

2 [a] yazın

"SPD 4"

1 [a] yazın

"SPD 4"

Ng> 2 ve havai hat ise 2.5 yazın

[a]. 1 2 3 4 EN 1'e göre Tip 62305 ayırma mesafesine uyulmaz.

SPD yükleme

DC tarafındaki SPD'lerin sayısı ve konumu, güneş panelleri ile inverter arasındaki kabloların uzunluğuna bağlıdır. SPD, uzunluk 10 metreden az ise sürücünün yakınına kurulmalıdır. 10 metreden daha büyükse, ikinci bir SPD gereklidir ve güneş paneline yakın kutuya yerleştirilmelidir, ilki inverter alanında yer alır.

Verimli olması için, L + / L- ağına ve SPD'nin toprak terminal bloğu ile topraklama barası arasındaki SPD bağlantı kabloları mümkün olduğunca kısa olmalıdır - 2.5 metreden az (d1 + d2 <50 cm).

Güvenli ve güvenilir fotovoltaik enerji üretimi

"Jeneratör" parçası ile "dönüştürme" parçası arasındaki mesafeye bağlı olarak, iki parçanın her birinin korunmasını sağlamak için iki veya daha fazla parafudr takılması gerekebilir.

Şekil J49 - SPD konumu

Şekil J49 - SPD konumu

Aşırı gerilim koruma teknik takviyeleri

Yıldırımdan korunma standartları

IEC 62305 standart bölümleri 1 ila 4 (NF EN 62305 bölüm 1 ila 4) yıldırımdan korunma sistemleriyle ilgili standart IEC 61024 (seri), IEC 61312 (seri) ve IEC 61663 (seri) yayınlarını yeniden düzenler ve günceller.

Bölüm 1 - Genel ilkeler

Bu bölümde yıldırım ve özellikleri ile genel verileri hakkında genel bilgiler sunulmakta ve diğer dokümanlar tanıtılmaktadır.

Bölüm 2 - Risk yönetimi

Bu bölüm, teknik ve ekonomik optimizasyona izin vermek için bir yapı için risk hesaplamayı ve çeşitli koruma senaryolarını belirlemeyi mümkün kılan analizi sunar.

Bölüm 3 - Yapılara fiziksel hasar ve hayati tehlike

Bu bölüm, yıldırımdan korunma sistemi, iniş iletkeni, topraklama kablosu, eşpotansiyellik ve dolayısıyla eşpotansiyel kuşaklama (Tip 1 SPD) ile SPD dahil olmak üzere doğrudan yıldırım darbelerinden korumayı açıklamaktadır.

Bölüm 4 - Yapılardaki elektrik ve elektronik sistemler

Bu bölüm, SPD ile koruma sistemi (Tip 2 ve 3), kablo koruma, SPD kurulum kuralları vb. Dahil olmak üzere yıldırımın indüklenen etkilerinden korunmayı açıklamaktadır.

Bu standartlar dizisi aşağıdakilerle tamamlanmaktadır:

  • aşırı gerilim koruma ürünlerinin tanımı için IEC 61643 serisi standartlar (bkz. SPD'nin bileşenleri);
  • AG elektrik tesisatlarında ürünlerin uygulanması için IEC 60364-4 ve -5 serisi standartlar (bkz. SPD'nin kullanım ömrü sonu göstergesi).

SPD'nin bileşenleri

SPD esas olarak şunlardan oluşur (bkz. Şekil J50):

  1. bir veya daha fazla doğrusal olmayan bileşen: canlı kısım (varistör, gaz boşaltma borusu [GDT], vb.);
  2. kullanım ömrü sonunda onu termal kaçaktan koruyan bir termal koruyucu cihaz (dahili ayırıcı) (varistörlü SPD);
  3. SPD'nin ömrünün sona erdiğini gösteren bir gösterge; Bazı SPD'ler bu göstergenin uzaktan raporlanmasına izin verir;
  4. kısa devrelere karşı koruma sağlayan harici bir SCPD (bu cihaz SPD'ye entegre edilebilir).

Şekil J50 - Bir SPD'nin Şeması

Şekil J50 - Bir SPD'nin Şeması

Canlı bölümün teknolojisi

Canlı bölümü uygulamak için çeşitli teknolojiler mevcuttur. Her birinin avantajları ve dezavantajları vardır:

  • Zener diyotları;
  • Gaz boşaltma tüpü (kontrollü veya kontrol edilmemiş);
  • Varistör (çinko oksit varistörü [ZOV]).

Aşağıdaki tablo, yaygın olarak kullanılan 3 teknolojinin özelliklerini ve düzenlemelerini göstermektedir.

Şekil J51 - Özet performans tablosu

BileşenGaz Tahliye Borusu (GDT)Kapsüllü kıvılcım aralığıÇinko oksit varistörüGDT ve varistör seri olarakParalel olarak kapsüllenmiş kıvılcım aralığı ve varistör
özellikleri
Gaz Tahliye Borusu (GDT)Kapsüllü kıvılcım aralığıÇinko oksit varistörüGDT ve varistör seri olarakParalel olarak kapsüllenmiş kıvılcım aralığı ve varistör
Çalışma moduGerilim anahtarlamaGerilim anahtarlamaVoltaj sınırlamaSeri olarak voltaj anahtarlama ve sınırlamaParalel olarak voltaj anahtarlama ve sınırlama
Çalışma eğrileriÇalışma eğrileri GDTÇalışma eğrileri
Uygulama

Telekom ağı

LV ağı

(varistör ile ilişkili)

LV ağıLV ağıLV ağıLV ağı
SPD Türü2 yazın1 yazınTip 1 veya Tip 2Tip 1+ Tip 2Tip 1+ Tip 2

Not: Aynı SPD'ye iki teknoloji kurulabilir (bkz. Şekil J52)

Şekil J52 - XXX Electric marka iPRD SPD, nötr ve toprak arasında bir gaz deşarj tüpü ve faz ile nötr arasında varistörler içerir.

Aşırı gerilim koruyucu cihaz SPD SLP40-275-3S + 1 pic1

Şekil J52 - LSP Electric marka iPRD SPD, nötr arasında bir gaz deşarj tüpü içerir.

Bir SPD'nin kullanım ömrü sonu göstergesi

Kullanım ömrü sonu göstergeleri, kullanıcıyı ekipmanın atmosferik kaynaklı aşırı gerilimlere karşı artık korunmadığını bildirmek için dahili ayırıcı ve SPD'nin harici SCPD'si ile ilişkilendirilir.

Yerel gösterge

Bu işlev genellikle kurulum kodları tarafından gereklidir. Kullanım ömrü sonu göstergesi, dahili ayırıcıya ve / veya harici SCPD'ye bir gösterge (ışıklı veya mekanik) tarafından verilir.

Harici SCPD bir sigorta cihazı tarafından uygulandığında, bu işlevi sağlamak için bir vurucuya sahip bir sigorta ve bir açma sistemi ile donatılmış bir taban sağlamak gerekir.

Entegre bağlantı kesme devre kesici

Mekanik gösterge ve kumanda kolunun konumu, doğal kullanım ömrü sonu göstergesine izin verir.

Yerel gösterge ve uzaktan raporlama

XXX Electric markasının iQuick PRD SPD'si, entegre bir bağlantı kesme devre kesicili "kablolamaya hazır" tiptedir.

Yerel gösterge

iQuick PRD SPD (bkz. Şekil J53) yerel mekanik durum göstergeleriyle donatılmıştır:

  • (kırmızı) mekanik gösterge ve bağlantı kesme devre kesici kolunun konumu, SPD'nin kapatıldığını gösterir;
  • her kartuştaki (kırmızı) mekanik gösterge kartuşun kullanım ömrünün bittiğini gösterir.

Şekil J53 - LSP Electric markasına ait iQuick PRD 3P + N SPD

Şekil J53 - XXX Electric markasına ait iQuick PRD 3P + N SPD

Uzaktan raporlama

(bkz. Şekil J54)

iQuick PRD SPD, aşağıdakilerin uzaktan raporlanmasını sağlayan bir gösterge kontağı ile donatılmıştır:

  • kartuş ömrü bitti;
  • eksik bir kartuş ve yerine takıldığında;
  • ağda bir arıza (kısa devre, nötr bağlantısının kesilmesi, faz / nötr ters çevrilmesi);
  • yerel manuel anahtarlama.

Sonuç olarak, kurulu SPD'lerin çalışma koşullarının uzaktan izlenmesi, bekleme durumundaki bu koruyucu cihazların her zaman çalışmaya hazır olmasını sağlamayı mümkün kılar.

Şekil J54 - iQuick PRD SPD ile gösterge ışığının montajı

Şekil J54 - iQuick PRD SPD ile gösterge ışığının montajı

Şekil J55 - Smartlink kullanılarak SPD durumunun uzaktan gösterilmesi

Şekil J55 - Smartlink kullanılarak SPD durumunun uzaktan gösterilmesi

Kullanım ömrü sonunda bakım

Kullanım ömrü sonu göstergesi kapatmayı gösterdiğinde, SPD'nin (veya söz konusu kartuşun) değiştirilmesi gerekir.

İQuick PRD SPD durumunda, bakım kolaylaştırılır:

  • Kullanım ömrü sonunda kartuş (değiştirilecek), Bakım Departmanı tarafından kolaylıkla tanımlanabilir.
  • Kullanım ömrü sonunda kartuş tamamen güvenli bir şekilde değiştirilebilir çünkü bir güvenlik cihazı, bir kartuş eksikse bağlantı kesme devre kesicisinin kapanmasını yasaklar.

Harici SCPD'nin ayrıntılı özellikleri

Mevcut dalga dayanımı

Mevcut dalga, harici SCPD'ler üzerindeki testlere dayanır:

  • Belirli bir derecelendirme ve teknoloji için (NH veya silindirik sigorta), akım dalgasına dayanma kapasitesi, aM tipi bir sigortayla (motor koruması), bir gG tipi sigortadan (genel kullanım) daha iyidir.
  • Belirli bir değer için, akım dalgası dayanma kapasitesi, bir devre kesici ile bir sigorta cihazından daha iyidir. Aşağıdaki Şekil J56, voltaj dalgası dayanım testlerinin sonuçlarını göstermektedir:
  • Imax = 20 kA için tanımlanan bir SPD'yi korumak için, seçilecek harici SCPD ya bir MCB 16 A ya da bir Sigorta aM 63 A'dır, Not: bu durumda, bir Sigorta gG 63 A uygun değildir.
  • Imax = 40 kA için tanımlanan bir SPD'yi korumak için, seçilecek harici SCPD ya bir MCB 40 A ya da bir Sigorta aM 125 A,

Şekil J56 - Imax = 20 kA ve Imax = 40 kA için SCPD'lerin gerilim dalgası dayanım yeteneklerinin karşılaştırılması

Şekil J56 - I için SCPD'lerin voltaj dalgası dayanım yeteneklerinin karşılaştırılmasımaksimum = 20 kA ve benmaksimum = 40kA

Yüklü Gerilim koruma seviyesi

Genel olarak:

  • Bir devre kesicinin terminallerindeki voltaj düşüşü, bir sigorta cihazının terminallerindekinden daha yüksektir. Bunun nedeni, devre kesici bileşenlerinin (termal ve manyetik tetikleme cihazları) empedansının bir sigortanınkinden daha yüksek olmasıdır.

Bununla birlikte:

  • 10 kA'yı geçmeyen akım dalgaları için voltaj düşüşleri arasındaki fark küçük kalır (vakaların% 95'i);
  • Kurulu Up voltaj koruma seviyesi ayrıca kablo empedansını da hesaba katar. Bu, bir sigorta teknolojisi durumunda yüksek (SPD'den uzak koruma cihazı) ve bir devre kesici teknolojisi durumunda (devre kesici yakın ve hatta SPD'ye entegre edilmiş) düşük olabilir.

Not: Kurulu Yukarı voltaj koruma seviyesi, voltaj düşüşlerinin toplamıdır:

  • SPD'de;
  • harici SCPD'de;
  • ekipman kablolamasında

Empedans kısa devrelerinden koruma

Bir empedans kısa devresi çok fazla enerjiyi dağıtır ve tesisata ve SPD'ye zarar gelmesini önlemek için çok hızlı bir şekilde ortadan kaldırılmalıdır.

Şekil J57, 63 A aM sigorta ve 25 A devre kesici ile bir koruma sisteminin tepki süresini ve enerji sınırlamasını karşılaştırmaktadır.

Bu iki koruma sistemi aynı 8/20 µs akım dalgasına dayanma kapasitesine sahiptir (sırasıyla 27 kA ve 30 kA).

Şekil J57 - Bir devre kesici ve aynı 820 µs akım dalgasına dayanma özelliğine sahip bir sigorta için zaman akımı ve enerji sınırlama eğrilerinin karşılaştırılması

Şekil J57 - Bir devre kesici ve aynı 8/20 µs akım dalgasına dayanma özelliğine sahip bir sigorta için zaman / akım ve enerji sınırlama eğrilerinin karşılaştırılması

Yıldırım dalgasının yayılması

Elektrik ağları düşük frekanstır ve sonuç olarak voltaj dalgasının yayılması fenomenin frekansına göre anlıktır: bir iletkenin herhangi bir noktasında anlık voltaj aynıdır.

Yıldırım dalgası yüksek frekanslı bir fenomendir (birkaç yüz kHz'den MHz'e):

  • Yıldırım dalgası, fenomenin frekansına göre belirli bir hızda bir iletken boyunca yayılır. Sonuç olarak, herhangi bir zamanda, voltaj ortam üzerindeki tüm noktalarda aynı değere sahip değildir (bkz. Şekil J58).

Şekil J58 - Bir iletkende yıldırım dalgasının yayılması

Şekil J58 - Bir iletkende yıldırım dalgasının yayılması

  • Ortam değişikliği, aşağıdakilere bağlı olarak dalganın yayılması ve / veya yansıması olgusunu yaratır:
  1. iki ortam arasındaki empedans farkı;
  2. ilerleyen dalganın frekansı (darbe durumunda yükselme süresinin dikliği);
  3. ortamın uzunluğu.

Toplam yansıma durumunda, özellikle voltaj değeri iki katına çıkabilir.

Örnek: bir SPD tarafından koruma durumu

Bir şimşek dalgasına uygulanan fenomenin modellenmesi ve laboratuvarda yapılan testler, yukarı gerilimde bir SPD tarafından korunan 30 m'lik bir kablodan güç alan bir yükün, yansıma fenomeni nedeniyle maksimum 2 x U gerilimin devam ettiğini göstermiştirP (bkz. Şekil J59). Bu voltaj dalgası enerjik değil.

Şekil J59 - Bir kablonun ucunda bir yıldırım dalgasının yansıması

Şekil J59 - Bir kablonun ucunda bir yıldırım dalgasının yansıması

Düzeltici eylem

Üç faktörden (empedans farkı, frekans, mesafe), gerçekten kontrol edilebilen tek faktör, SPD ile korunacak yük arasındaki kablo uzunluğudur. Bu uzunluk ne kadar büyükse yansıma o kadar büyük olur.

Genel olarak, bir binada karşılaşılan aşırı gerilim cepheleri için, yansıma fenomeni 10 m'den itibaren önemlidir ve gerilimi 30 m'den ikiye katlayabilir (bkz. Şekil J60).

Kablo uzunluğu gelen uç SPD ile korunacak ekipman arasında 10 m'yi aşarsa, hassas koruma için ikinci bir SPD'nin kurulması gerekir.

Şekil J60 - Ön gerilimin bir ön gerilimine göre uzunluğuna göre kablonun ucundaki maksimum gerilim = 4kVus

Şekil J60 - Ön gerilimin bir ön gerilimine olan uzunluğuna göre kablonun ucundaki maksimum gerilim = 4kV / us

TT sistemindeki yıldırım akımı örneği

Faz ve PE veya faz ve PEN arasında ortak mod SPD, sistem topraklama düzenlemesi türü ne olursa olsun kurulur (bkz. Şekil J61).

Direkler için kullanılan nötr topraklama direnci R1, kurulum için kullanılan topraklama direnci R2'den daha düşük dirence sahiptir.

Yıldırım akımı, ABCD devresinden toprağa en kolay yoldan akacaktır. Seri olarak V1 ve V2 varistörlerinden geçerek SPD'nin Yukarı voltajının iki katına eşit bir diferansiyel voltaja neden olur (UP1 + ÜP2) aşırı durumlarda tesisatın girişinde A ve C terminallerinde görünmesi.

Şekil J61 - Yalnızca ortak koruma

Şekil J61 - Yalnızca ortak koruma

Ph ve N arasındaki yükleri etkili bir şekilde korumak için, diferansiyel mod voltajı (A ve C arasında) azaltılmalıdır.

Bu nedenle başka bir SPD mimarisi kullanılır (bkz.Şekil J62)

Yıldırım akımı, B ve H arasında kullanılan bileşenin empedansı sıfır olduğundan (gazla dolu kıvılcım aralığı), ABCD devresinden daha düşük bir empedansa sahip olan ABH devresinden geçer. Bu durumda, diferansiyel voltaj, SPD'nin artık voltajına eşittir (UP2).

Şekil J62 - Ortak ve diferansiyel koruma

Şekil J62 - Ortak ve diferansiyel koruma